知覚エンジニアリングのアートとサイエンス
感覚を操ることで、どうやってリアルな体験を作り出すかを発見しよう。
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目次
知覚エンジニアリングは、私たちの感覚を欺く体験を作り出す新しいアイデアなんだ。伝統的なエンジニアリングが橋や車のような物理的な物を作るのとは違って、この分野は実際には幻想だけど、リアルに感じる体験を作ることを目指してるんだ。これには、バーチャルリアリティ(VR)、ビデオゲーム、さらにはソーシャルメディアの交流なんかが含まれるよ。
知覚エンジニアリングとは?
知覚エンジニアリングの核心には、主に2つの役割があるんだ。プロデューサーとレシーバー(受け手)ね。プロデューサーは、レシーバーが体験する環境を変える役割を持っているの。例えば、VRの設定では、プロデューサーがレシーバーが触れ合うデジタルワールドを作り出すんだ。目的は、レシーバーにその世界に「存在している」ように感じさせることなんだよ。
バーチャルリアリティの役割
バーチャルリアリティは、知覚エンジニアリングの最も有名なアプリケーションの一つだね。VRでは、ユーザーは特別なヘッドセットを装着して、脳を騙すためにデザインされた視覚と聴覚の体験を得るんだ。このテクニックは、シンプルなビデオゲームや映画から、ユーザーが自由に交流できる複雑で没入感のある世界に進化してきたよ。
その背後にある科学
こうした体験を作り出すためには、エンジニアが人々が世界をどう認識するかを理解する必要があるんだ。私たちの感覚-視覚、聴覚、触覚-は、現実をどう体験するかに大きな役割を果たしている。感覚を操作することで、プロデューサーは信じられる幻想を作り出せるってわけ。ここで心理学と神経科学が関わってきて、私たちの認識がどう機能するか、そしてそれがどう影響を受けるかを定義する手助けをしてくれるんだ。
バーチャルリアリティの課題
バーチャルリアリティはワクワクする可能性を提供するけど、重要な課題も抱えているよ。多くのVR体験は、切り離された感覚や不快感を引き起こすことがあるんだ。VRの世界が実際の動きと一致しないと、ユーザーは気分が悪くなるかもしれない。こうした問題を理解することが、VR技術を改善して、もっと楽しい体験にする鍵なんだ。
厳密な研究が必要
より良いVRや他の知覚エンジニアリング技術を開発するためには、科学的アプローチが不可欠だよ。データを集め、実験し、発見に基づいて方法を洗練させることが必要なんだ。知覚エンジニアリングを厳密な研究に基づかせることで、デザイナーはより効果的で、安全なシステムを作り出すことができるんだ。
知覚エンジニアリングの範囲を広げる
バーチャルリアリティが重要な焦点ではあるけど、知覚エンジニアリングはロボティクスやソーシャルメディアなど、さまざまな分野にも広がることができるよ。例えば、ロボットは人間の体験を模倣する方法で環境に反応するように設計されることがあるし、ソーシャルメディアでは特定の感情や反応を引き起こすコンテンツがキュレーションされることもあるんだ。
エージェントを理解する
知覚エンジニアリングの文脈で「エージェント」というのは、自分の環境と相互作用するどんな存在でも指すんだ。人間でもロボットでもいい。エージェントは周囲から情報を集めて、それに応じて反応するんだ。エージェントがどう機能するかを理解することで、エンジニアはターゲット体験をより良く作るシステムをデザインできるんだよ。
知覚エンジニアリングのプロセス
ターゲットを絞った知覚体験を作るにはいくつかのステップがあるんだ。まず、プロデューサーはどんな体験を提供したいかを定義しなきゃいけない。次に、その体験をレシーバーに届けるために環境をどう操作するかを決めるんだ。これはしばしば、センサーやディスプレイ、音響システムを使って没入感のある雰囲気を作り出すことを含むよ。
幻想の重要性
幻想は知覚エンジニアリングの中心にあるんだ。成功した幻想は、リアルに感じられる知覚を生み出すけど、実際の物理的現実とは一致しないかもしれない。例えば、VRゲームでは、プレイヤーはソファに座っているのに山を登っているように感じるかもしれない。説得力のある幻想を作る方法を理解することで、VRや他の知覚エンジニアリングアプリケーションの効果が向上するんだ。
効果的な体験のデザイン
知覚体験をデザインするには、さまざまな要素を慎重に考慮しなきゃいけないよ。これには、対象となるオーディエンス、体験のコンテキスト、異なる感覚の入力がどう相互作用するかが含まれるんだ。例えば、子供向けにデザインされたビデオゲームは明るい色やシンプルな音を使って若いプレイヤーを引き込むかもしれないし、ホラーゲームは暗めのトーンや不安を感じさせる音で緊張感を作り出すことがあるんだ。
社会的・倫理的な考慮
技術の進歩には、知覚エンジニアリングが重要な倫理的な疑問を引き起こすこともあるよ。人々の認識に簡単に影響を与える体験を作ることにはどんな影響があるのか?特に広告やソーシャルメディアの分野では、操作についての懸念があるんだ。こうした影響を理解することは、責任ある開発と知覚エンジニアリング技術の使用にとって重要なんだ。
知覚エンジニアリングの未来の方向性
知覚エンジニアリングの分野はまだ初期段階にあって、成長と研究の機会がたくさんあるよ。焦点を当てるべき一つの領域は、人間の知覚をより深く理解することかもしれない。これにより、人々の感覚反応の多様性を考慮した、より良くデザインされた体験が生まれる可能性があるんだ。
ユーザーのニーズに対応
技術が進化するにつれて、ユーザーのニーズに対応することが重要になるよ。つまり、障害のある人を含め、すべての人がアクセスできる体験を作ることが必要なんだ。デザイナーは、すべての個人が完全に快適に参加できる包括的な体験を作る方法を考えなきゃいけないんだ。
他の技術との統合
知覚エンジニアリングは、人工知能や機械学習などの他の分野と交差する可能性が高いよ。これらの技術を活用することで、プロデューサーは個々のユーザーに合わせて適応する体験を作れるようになって、彼らの好みや行動から学んで、よりパーソナライズされた体験を提供できるようになるんだ。
結論
知覚エンジニアリングは、私たちが世界を認識する方法を変える体験を作り出すアート、科学、技術を融合させた興味深い新しい分野なんだ。感覚的な認識の原則や幻想の作成について理解することで、私たちは仮想環境やお互いとのインタラクションを向上させる技術を開発できるんだ。研究が続き、技術が進化するにつれて、知覚エンジニアリングを通じて実現できる可能性はほぼ無限大なんだよ。
タイトル: From Virtual Reality to the Emerging Discipline of Perception Engineering
概要: This paper makes the case that a powerful new discipline, which we term perception engineering, is steadily emerging. It follows from a progression of ideas that involve creating illusions, from historical paintings and film, to video games and virtual reality in modern times. Rather than creating physical artifacts such as bridges, airplanes, or computers, perception engineers create illusory perceptual experiences. The scope is defined over any agent that interacts with the physical world, including both biological organisms (humans, animals) and engineered systems (robots, autonomous systems). The key idea is that an agent, called a producer, alters the environment with the intent to alter the perceptual experience of another agent, called a receiver. Most importantly, the paper introduces a precise mathematical formulation of this process, based on the von Neumann-Morgenstern notion of information, to help scope and define the discipline. It is then applied to the cases of engineered and biological agents with discussion of its implications on existing fields such as virtual reality, robotics, and even social media. Finally, open challenges and opportunities for involvement are identified.
著者: Steven M. LaValle, Evan G. Center, Timo Ojala, Matti Pouke, Nicoletta Prencipe, Basak Sakcak, Markku Suomalainen, Kalle G. Timperi, Vadim K. Weinstein
最終更新: 2024-03-27 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2403.18588
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2403.18588
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://www.overleaf.com/learn/latex/Using_colours_in_LaTeX
- https://doyle.caltech.edu/images/doyle/5/51/ScienceRevEngBio.pdf
- https://ieeexplore.ieee.org/document/6313354
- https://pages.ucsd.edu/~scoulson/203/oreagan.pdf
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4037840/
- https://www.future-science.com/doi/10.2144/btn-2018-0104
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6485657/
- https://www.researchgate.net/publication/8488036_Navigation_in_virtual_environment_by_the_macaque_monkey
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29491968/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982210009279
- https://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111003180436.htm
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23675322/
- https://www.nature.com/articles/srep34015
- https://www.mpg.de/13639826/0628-psy-056402-interactive-zebrafish-brain
- https://www.overleaf.com/project/63358e25e237df69053de39e
- https://www.annualreviews.org/page/authors/general-information